واقعیت مجازی چیست؟ و چگونه کار می کند؟

دستگاه واقعیت مجازی یک کامپیوتر به طور کامل همه جانبه است که احساس بودن در یک واقعیت دیگر را به کاربر می دهد. بسیاری از بازی های ویدئویی در حال حاضر تکنولوژی را توسعه داده اند. کاربر را در یک دنیای تعاملی در صندلی راننده یک ماشین قرار داده یا در میدان جنگ در یک تیرانداز اول شخص یا حتی در شهر کوچک خود قرار می دهد. بله دنیای واقعیت مجازی به سرعت در حال تبدیل شدن به واقعیت مورد علاقه خیلی از گیمر ها و اونایی که دنبال هیجان های تخیلی هستند، می شود.
با این حال واقعیت شما تغییری نکرده است. شما فقط یک ناظر هستید که از بیرون به اتفاقاتی که می افتد، نگاه می کنید. برای اینکه مغز شما دنیای واقعیت مجازی را به عنوان یک واقعیت قبول کند، یه سری شرایط هستند که باید برای شما بوجود بیاید تا شما حس بودن در این واقعیت را پیدا کنید.

با این حال که روش های مختلفی برای واقعیت مجازی وجود داره اما بهترین اونا همون استفاده از یک هدست است. این هدست ها حس “استریواسکوپی” یا همان وجود عمق در تصاویری که می بینید را به شما می دهد. تقریبا مثل چشم های ما عمل می کند. اما این به تنهایی برای تجربه کردن یک واقعیت دیگه کافی نیست. قابلیت ردیابی چشم های شما این امکان را به دستگاه می دهد تا دید شما را با چرخیدن چشم و سر، در این واقعیات مجازی تغییر دهد. پس اگه سرتون رو به چپ بچرخونید. تصویر هم در سمت چپ شما رندر و نمایش داده می شود.

به علاوه بر دیدن، شما حس های دیگری مانند شنیدن و تا حدی لمس کردن را در این دنیای واقعیت مجازی خواهید داشت. در نهایت، برای تضمین داشتن یک تجربه کامل از واقعیت مجازی، باید دنیای مجازی اطراف شما دارای قابلیت اینتراکتیو باشد. اینتراکتیوی کامل این قابلیت را می دهد که جهت یابی کنید. پس باید بتونیم حرکت کنیم. از در ها داخل بشیم و با دنیا ارتباط بر قرار کنیم. وگرنه فرقی با دیدن یک فیلم ۳ بعدی نخواهد کرد. اما وقتی بتونیم در واقعیت مجازی همه این قابلیت ها را داشته باشیم، ذهن ما فریب خورده و تا حدی این فضا را به عنوان واقعیت اصلی قبول می کند. و کار دستگاه های واقعیت مجازی هم همینه. دستگاه واقعیت مجازی استفاده های زیادی بیرون از دنیای بازی ها هم داره و به عنوان شبیه سازی آموزشی برای سربازان، دکتر ها و خلبان ها استفاده شده است.
تاریخچه واقعیت مجازی

دستگاه واقعیت مجازی راهی برای ایجاد یک محیط کامپیوتری رندر شده است که کاربر را به دنیای مجازی غوطه ور می کند. هنگامی که ما هدست VR را قرار دادیم، ما را وارد یک شبیه سازی می کند که ما را از محیط اطراف خودمون کاملا دور می کند. اگر شما تا به حال حتی یک بار از دستگاه های واقعیت مجازی استفاده کرده باشید پس این حرف را به خوبی درک خواهید کرد.
در حالی که از یک دیدگاه تجربی، ما این مفهوم را درک می کنیم، اما پشتوانه فن آوری اطلاعاتی که باعث می شود این همه امکان پذیر باشد چی؟
آیا واقعا می دانید که دستگاه واقعیت مجازی چگونه کار می کند؟

پایه های تکنولوژی دنیای واقعیت مجازی
موضوع اصلی واقعیت مجازی شبیه سازی بینایی است. هدف هر هدست این است که رویکرد خود را برای ایجاد یک محیط سه بعدی کامل کند. هر هدست VR یک صفحه نمایش (یا دوضفحه هر کدام برای یک چشم) را در مقابل چشم قرار می دهد، بنابراین هرگونه تعامل با دنیای واقعی را از بین می برد. دو لنز فوکوس اتوماتیک به طور کلی بین صفحه نمایش و چشم قرار می گیرند که براساس حرکات و موقعیت فردی چشم تنظیم می شوند. تصاویری روی صفحه نمایش یا با استفاده از یک تلفن همراه یا کابل اچ دی ام آی متصل به کامپیوتر انجام می شود.
برای ایجاد یک دنیای واقعیت مجازی واقعا واقعگرا، پیش نیازهای خاصی وجود دارد – فریم ریت حداقل ۶۰fps، میزان مجاز Refresh و حداقل میدان دید ۱۰۰ درجه (FOV) (هرچند ۱۸۰ درجه ایده آل است). نرخ فریم این است که در آن GPU می تواند تصاویر را در هر ثانیه پردازش کند، نرخ تجدید صفحه نمایش، سرعت نمایش برای رندر تصاویر است، و FOV میزان دید چشم در این هدست ها است.
اگر هر کدام از این ها به عنوان استانداردها کار نکند، کاربر می تواند تأخیر را تجربه کند، یعنی فاصله زمانی زیادی بین اقدامات خود و پاسخ از روی صفحه نمایش. نیاز به پاسخ کمتر از ۲۰ میلی ثانیه برای فریب مغز است که با ترکیب تمام عوامل فوق در نسبت های مناسب با یکدیگر به دست می آید. مسئله دیگری که باید در اینجا مورد توجه قرار گیرد این است که از بروز (پیکربندی) ناشی از عدم هماهنگی بین نرخ فریم و نرخ تازه سازی جلوگیری شود. اگر فریمهای GPU بیشتر از نرخ تجدید صفحه باشد، تصویر ممکن است تحریف شود. برای مقابله با این مسئله، ما نرخ فریم را محدود به نرخ بازخوانی مانیتور می کنیم که این کار با استفاده از فن آوری به نام Vertical Sync (VSync) انجام می شود.
در میان هدست های بزرگ موجود، Vive و Rift هر دو دارای ۱۱۰ درجه FOV هستند، گوگل کارتن ۹۰، GearVR 96، و Google Daydream جدید تا ۱۲۰ درجه ارائه می دهد. همانطور که برای سرعت فریم، هر دو HTC Vive و Oculus Rift با صفحه نمایش ۹۰ اینچ عرضه می شوند، در حالی که PlayStation VR یک صفحه نمایش ۶۰ هرتز را ارائه می دهد.

قسمت های مختلف دنیای واقعیت مجازی
در دنیای واقعیت مجازی ، به غیر از تصویر، عناصر خاصی وجود دارند که به ایجاد یک تجربه VR همهجانبه کمک می کند و کاربران را در محیط مجازی غوطه ور می کند.
تاثیر صوت
جلوه های صوتی با همگام سازی با تصاویر، می تواند اثرات بسیار جذابی ایجاد کند. با استفاده از یک هدفون و جلوه های صوتی ۳D، محیط مجازی برای کاربر، قابل اطمینان می شود. در حالی که تولید جلوه های صوتی، باید در پروسه سازگاری بین گرافیک و صدا مورد توجه قرار گیرد. اگر شما شروع به پخش موسیقی ترسناک در پس زمینه یک کارتون جن و پری کنید، کاربر آن را خاموش می کند. پس همان طور که همه ما می دانیم تاثیر صدا را نمیتوان از دنیای واقعیت مجازی دور کرد.
ردیابی حرکت چشم و سر
با استفاده از اشاره گرهای لیزری، چراغهای رهبری و سنسورهای تلفن همراه می توان از ردیابی چشم و سر استفاده کرد. در تلفن همراه ما از شتاب سنج برای تشخیص حرکت سه بعدی، ژیروسکوپ برای حرکت زاویه ای و مغناطیس سنج برای تعیین موقعیت نسبت به زمین استفاده می کنیم. برای رسیدن به یک دقت بسیار بالا، دوربین ها و سنسورها در اتاق قرار داده می شود که با هدست شما در ارتباط هست. این ها همه با هم برای ارتقاء حس تجربه استفاده از دستگاه واقعیت مجازی استفاده می شود.

آینده دستگاه واقعیت مجازی

در آینده، ما پیشرفت های سریع در ایجاد یک تجربه دیجیتال واقعا جذاب را خواهیم دید. بازیکنان عمده مانند گوگل، مایکروسافت، ایکلاس و HTC تلاش زیادی برای بهبود توانایی های فعلی دارند، ما از رسیدن به یک واقعیت مجازی که بسیار بهتر از دنیای واقعی است، کم فاصله داریم.
فن آوری VR فرصت های بی شماری برای برند ها برای ایجاد محتوای بازاریابی نفس گیرارائه می کند. با استفاده از این رویکرد، نه تنها مشتریان برنده خواهند شد، بلکه برند نیز خود را به عنوان پیشرو در نوآوری به عموم معرفی می کند.

تکنولوژی دستگاه واقعیت مجازی اخیرا با تحولات زیادی روبرو بوده و در حال پیشرفت است

دستگاه هایی مثل “اکالس” با بکارگیری گرافیک بهتر، فضای دید بیشتر و اینترکتیویتی بهتر توانسته تجربه واقعیت مجازی را ارتقاء دهد.
کم کردن هزینه ساخت دستگاه واقعیت مجازی باعث شده برای مصرف کنندگان مقرون به صرفه تر باشد